Lezioni di Medicina Nucleare - Sicurezza, Adroterapia e RMN - Politecnico di Milano

MEDICINA NUCLEARE  Medicina nucleare Le immagini medico-nucleari vengono ottenute per mezzo della rilevazione di radiazioni emesse da radiofarmaci (radio-isotopo tracciante con emivita breve, legato chimicamente a una molecola attiva a livello metabolico) distribuiti nell'organismo. Il paziente t...

MEDICINA NUCLEARE  Medicina nucleare Le immagini medico-nucleari vengono ottenute per mezzo della rilevazione di radiazioni emesse da radiofarmaci (radio-isotopo tracciante con emivita breve, legato chimicamente a una molecola attiva a livello metabolico) distribuiti nell'organismo. Il paziente trattato diviene così una sorgente di radiazioni. L’apparecchiatura invece è solo un rilevatore, che non emette radiazioni.  Radioattività Quando un atomo instabile «decade» si trasforma in un altro atomo emettendo delle particelle dal suo nucleo. Le più comuni sono: Particelle Alfa Alta energia, ma poca penetrazione (attraversano qualche cm in aria) Particelle Beta Attraversano 10-20 cm in aria, possono costituire un problema per la pelle e l’occhio. Raggi Gamma (Radiazioni elettromagnetiche) Radiazioni penetranti che possono attraversare i materiali Il numero dei «decadimenti» per unità di tempo si misura in Becquerel (= 1 decadimento al secondo) ed è indice di quanto l’elemento è radioattivo.  Radioattività Tempo di emivita: è il tempo che deve trascorrere prima che la metà dei nuclei di un dato isotopo decada emettendo radiazioni. Dopo 10 tempi di emivita si considera virtualmente decaduta tutta la dose. Radioisotopi in medicina nucleare  Radioprotezione lavoratori Rischi 1. Irradiazione interna: la sorgente di radiazioni viene introdotta nell’organismo. Avviene in presenza di sorgenti non sigillate per ingestione o inalazione. 2. Irradiazione esterna: la sorgente di radiazioni è esterna al corpo umano. Si verifica sia in caso di sorgenti sigillate che non sigillate (vials, siringhe, fusti di rifiuti, paziente) Protezione dall’irradiazione interna  Manipolazione dei radionuclidi in celle dedicate per evitare l’ inalazione durante il frazionamento  Impianti di aereazione efficienti  Logica dei gradienti pressori tra due ambienti comunicanti  Uso dei presidi di sicurezza atti ad evitare/limitare contaminazioni derivanti da superfici di lavoro (guanti monouso)  Protezione irradiazione esterna Protezione dall’irradiazione esterna  Distanza  Tempo di esposizione  Schermature Distanza: L'intensità della radiazione segue la legge dell’ inverso del quadrato della distanza Tempo: La quantità di radiazioni ricevuta, è direttamente proporzionale al tempo trascorso in prossimità della sorgente Protezione irradiazione esterna: distanza e tempo Protezione irradiazione esterna: schermature  Livelli diagnostici di riferimento (LDR) In Medicina Nucleare i LDR sono espressi in termini di attività somministrata (MBq) e sono definiti per le tipologie più diffuse degli esami diagnostici, per una persona adulta, con massa corporea non inferiore a 60 kg, presumibilmente esente da alterazioni rilevanti del metabolismo e/o eliminazione dei radiofarmaci. Per prestazioni non riportate od altri radiofarmaci si raccomanda di seguire le indicazioni delle associazioni Scientifiche di Medicina Nucleare (AIMN, EANM, SNMMI ed altre associazioni internazionali). In medicina nucleare, secondo la letteratura e la legislazione, il LDR non solo è un livello da non superare in procedure standard, ma anche un’attività consigliata. Rappresenta, cioè, un livello di guida o un livello ottimizzato per le attività somministrate. Questa è la maggior differenza e peculiarità degli LDR in medicina nucleare rispetto alla radiologia diagnostica: mentre per la radiologia diagnostica il LDR rappresenta un livello da non superare sistematicamente ma non un livello ottimizzato, in medicina nucleare ci si aspetta che l’attività somministrata si avvicini il più possibile ad esso.  Livelli diagnostici di riferimento (LDR) Tabella B Allegato II del D.L. 187/00  Livelli diagnostici di riferimento (LDR) In caso di massa corporea minore di 60 kg ed in particolare nei bambini si raccomanda di ridurre l’attività somministrata seguendo il metodo proposto dal Paediatric Task Group della Associazione Europea di Medicina Nucleare (EANM, 1990). Addendum alla Tabella B Allegato II – D.L. 187/00 ADROTERAPIA  Adroterapia La terapia adronica o adroterapia è una forma di radioterapia che utilizza protoni e particelle cariche pesanti, come gli ioni carbonio, per il trattamento dei tumori. Il nome deriva dal tipo di particelle utilizzate, gli adroni, cioè particelle costituite da quark. La terapia adronica funziona bersagliando il tumore con particelle ionizzanti. Queste particelle danneggiano il DNA delle cellule dei tessuti, provocando la loro morte. Centri di Adroterapia nel mondo Adroterapia in Italia In Italia, l’adroterapia è eseguita solamente in tre istituti: il Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica (CNAO) di Pavia (protoni e ioni carbonio), il Centro di Protonterapia di Trento (protoni) e il centro CATANA di Catania (protoni).  Adroterapia Gli adroni permettono di ottenere delle distribuzioni di dose migliori di quelle ottenibili con le tecniche di radioterapia con fotoni. Infatti, i fasci di elettroni, i raggi X e i protoni penetrano nel tessuto umano in modo differente. Il percorso compiuto dagli elettroni è molto breve e sono utili solo in zone prossime alla pelle. I raggi X penetrano più profondamente ma la dose assorbita dal tessuto ha un decadimento esponenziale con spessore crescente. Per i protoni e gli ioni pesanti, invece, la dose aumenta con l'aumentare dello spessore fino al picco di Bragg. Superato tale picco la dose scende a zero (nel caso dei protoni) o quasi a zero (nel caso degli ioni pesanti).  Adroterapia Variando l’energia delle particelle è possibile rilasciare energia alla profondità in cui si trova il tumore. Per il trattamento dell’intero tumore, si inviano fasci con diversa energia e quindi diversi picchi di Bragg in modo da ottenere un rilascio uniforme di energia su tutto il tumore: Spread Out Bragg Peak. Spread Out Bragg Peak  Adroterapia Gli ioni di carbonio, rispetto ai protoni hanno maggiore densità di ionizzazione al termine del loro cammino ma hanno lo svantaggio che oltre al picco di Bragg, la dose non diminuisce a zero.  Adroterapia vs radioterapia Minor deposito di energia nel tessuto sano circostante il tumore Maggiore efficienza biologica (maggiori danni irreparabili al DNA cellulare)  Indicazioni L’adroterapia è particolarmente indicata per:  tumori non trattabili chirurgicamente perché localizzati in sedi anatomiche complicate o non operabili in quanto l’asportazione sarebbe invalidante per il paziente  tumori in cui la radioterapia convenzionale non dà vantaggi significativi come i tumori radioresistenti  tumori pediatrici grazie alla riduzione della dose integrale GAMMA-KNIFE  Gamma-knife Il trattamento mediante Gamma Knife è una tecnica per radiochirurgia stereotassica intracranica. La terapia con Gamma Knife, come tutta la radioterapia, utilizza le radiazioni ionizzanti per uccidere le cellule tumorali cercando di risparmiare i tessuti sani circostanti. La sorgente radioattiva utilizzata per la generazione di raggi gamma è il cobalto 60. Una Gamma Knife contiene 201 sorgenti di Cobalto-60, posizionate in una matrice emisferica in un assemblaggio pesantemente schermato. Un sistema di collimazione fa convergere la radiazione gamma emessa dalle sorgenti in un unico punto. Il paziente indossa un casco stereotassico fissato al cranio: questo permette un posizionamento preciso del tumore nel punto in cui convergono le radiazioni. Gamma-knife  Gamma-knife Il trattamento prevede quattro fasi: 1. Fissazione di un casco stereotassico (in alluminio o titanio) al cranio del paziente in anestesia locale mediante applicazione transcutanea di 4 viti al fine di prevenirne il movimento durante il trattamento e di creare una guida per concentrare i fasci di raggi gamma nella posizione esatta della lesione da trattare  Gamma-knife 2. Esecuzione di un indagine radiologica ovvero degli esami necessari per il trattamento, grazie al fatto che sul casco viene applicato un "localizzatore" in plexiglas  Gamma-knife 3. Elaborazione del piano di trattamento. Il medico radioterapista contorna accuratamente la lesione da irradiare e gli organi critici, il fisico medico elabora il piano di cura ed entrambi lo ottimizzano secondo i protocolli di riferimento e le tabelle di tolleranza di dose per gli organi critici.  Gamma-knife 4. Trattamento: il paziente viene ricondotto nella sala della Gamma knife e posizionato sul lettino di trattamento, in modo che la testa venga agganciata ai collimatori mediante il casco stereotassico.  Indicazioni Le patologie cerebrali che possono essere trattate con una procedura di Gamma Knife includono, ma non sono limitati a: tumori cerebrali malformazioni artero-venose, o MAV (un’alterazione dei vasi sanguigni) nevralgia del trigemino neurinoma dell’acustico La radiochirurgia Gamma Knife ha mostrato qualche effetto promettente nel trattamento di patologie con disturbi del movimento (es. legate al morbo di Parkinson), l’epilessia e il dolore cronico. La dose di radiazioni erogata in singola seduta varia da 15 Gy per le lesioni cerebrali benigne a 70 Gy per il trattamento di elezione dei disturbi del movimento.  Sicurezza I controlli effettuati si possono dividere in diverse tipologie:  controlli geometrici  controlli dosimetrici  controlli di sicurezza  controlli elmetti RISONANZA MAGNETICA  Fonti di rischio La presenza, all’interno di una struttura sanitaria, di apparecchiature diagnostiche a Risonanza Magnetica (RM) determina l’esistenza di una serie di rischi legati alle caratteristiche strutturali e tecnologiche dell’impianto stesso. In particolare i rischi sono dovuti alla presenza di:  un campo magnetico statico di intensità elevata sempre attivo.  fluidi criogenici pressurizzati, nel caso di magneti superconduttori.  gradienti di campo magnetico necessari per la codifica spaziale del segnale RM, attivati durante le sequenze di acquisizione.  un campo elettromagnetico a radiofrequenza (RF), con frequenza dipendente dall’intensità del campo magnetico statico, attivato nel momento di esecuzione degli esami. Fonti di rischio  Fonti di rischio: campo magnetico statico Formazione di stimoli visivi detti fosfeni, la cui soglia di induzione varia da soggetto a soggetto. Rischi connessi alla presenza di oggetti ferromagnetici, all'interno dalla sala magnete che vengono attratti in direzione delle linee di campo verso il centro del magnete  Effetto proiettile Effetto proiettile: come evitarlo  Formazione e informazione delle persone (personale, pazienti, ecc.)  Non lasciare MAI il sito incustodito  Chiudere SEMPRE il sito se incustodito  Cartelli di segnalazione  Usare oggetti amagnetici Fonti di rischio: campo magnetico statico  Fonti di rischio: campo magnetico statico Le misure di sicurezza per i lavoratori vengono articolate in funzione del massimo livello di campo magnetico applicato al paziente, vale a dire in un’ultima analisi in ragione del modo di funzionamento della macchina: B ≤ 2 T: modo di funzionamento normale 2 T < B ≤ 4 T: modo di funzionamento controllato, suddiviso in: a) 2 T 4T  Autorizzazione Ministeriale (consentite solo in centri di ricerca) B < 4T  Autorizzato da Regione o provincia autonoma B < 0,5 T con magneti non superconduttori  nessuna autorizzazione Responsabili per la sicurezza Medico responsabile della sicurezza clinica e dell’efficacia diagnostica dell’apparecchiatura RM (Medico responsabile, MR) Medico responsabile della prestazione diagnostica Esperto responsabile della sicurezza in RM (ER)  La normativa: figure responsabili Compiti e responsabilità del Medico responsabile della sicurezza clinica e dell‘efficacia diagnostica dell'apparecchiatura RM: redigere le norme interne di sicurezza per quanto attiene gli aspetti clinici redigere i protocolli per la corretta esecuzione degli esami RM predisporre un questionario anamnestico che il Medico Responsabile della Prestazione utilizzerà per raccogliere l’anamnesi del paziente redigere i protocolli per il pronto intervento sul paziente nei casi di emergenza e relativa formazione del personale segnalare gli incidenti di tipo medico al datore di lavoro garantire la sussistenza dell'idoneità specifica all'attività nel SITO RM per tutto il personale addetto elaborare il programma di garanzia della qualità per gli aspetti clinici redigere ed aggiornare l'elenco del personale autorizzato, all’attività nel SITO RM, elenco che il datore di lavoro emana  La normativa: figure responsabili Compiti del Medico radiologo responsabile della prestazione RM: Valutare le richieste di esame Effettiva utilità dell’esame e opportunità di accoglimento della richiesta Informare il Paziente sulle modalità di esecuzione e dei rischi dell’esame Valutare eventuali controindicazioni all’esame (es. pace-maker, protesi metalliche e del cristallino non compatibili, ecc.) Firmare questionario di raccolta dati del Paziente predisposto dal Medico Radiologo Responsabile della sicurezza Individuare le modalità di esecuzione dell’esame  La normativa: figure responsabili Compiti dell’esperto responsabile della sicurezza in RM: Validazione del progetto e verifica della corretta esecuzione Controllo della corretta installazione dei dispositivi di sicurezza Verifica del perdurare delle caratteristiche tecniche dell’impianto Sorveglianza fisica dell’ambiente Stesura delle regole da seguire in caso di emergenza nel sito; Stesura, conoscenza e rispetto delle norme interne di sicurezza e del protocollo per l’esecuzione dei controlli di qualità, in collaborazione con il Medico Responsabile; Segnalazione degli incidenti di tipo tecnico  La normativa: classificazione dei locali 1. Progettazione del sito: contenimento del campo magnetico statico disperso di tipo attivo (tecnologie costruttive dell’apparecchiatura, es. sistema di bobine) o passivo (tecnologie costruttive della sala magnete) 2. Verifica della distribuzione del campo disperso ovvero della corrispondenza a quanto previsto dal progetto, mediante misure sperimentali 3. Classificazione e delimitazione dei locali, con apposita cartellonistica e barriere fisiche I punti cardine per la classificazione sono costituiti da 2 valori del campo di induzione magnetica che ripartiscono lo spazio circostante l’apparecchiatura: 0.1 mT (limite per il pubblico, che è possibile superare una volta varcato il cosiddetto ‘accesso controllato’) 0.5 mT (valore di campo al quale è possibile il verificarsi di interferenze con i dispositivi impiantati)  La normativa: classificazione dei locali Zona ad accesso controllato (ZAC) = zona coincidente con il Sito RM delimitata da barriere fisiche il cui accesso è regolamentato. Zona controllata (ZC) = zona in cui il campo magnetico disperso è uguale o maggiore di 0,5 mT, solitamente coincide con sala magnete ma può includere anche il locale tecnico. Zona di Rispetto = zona che circonda la sala RM in cui il campo magnetico disperso è compreso tra 0.1 mT e 0.5 mT. Salvo eccezioni, è costituita dall’intero sito RM, esclusa la Zona Controllata.  La normativa Classificazione dei dispositivi